硬件创新重塑医疗产业链
2014年09月11日 | 点击数：3969 | 【
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健康医疗行业正在进入一个全新的黄金时代。在快速发展的背后，我们能够看到：极客精神与医学科技的完美融合、软硬件协作创新带来的强力推动；我们还能够看到，人类医疗服务变得更加智慧，得以向更早期的健康管理与疾病预防前移。在这一背景下，我们需要重新认识：健康医疗产业链的重构、与之相关的投资机会、医疗资源如何向更广泛的人群覆盖、管理当局需要发挥的作用等问题
古代中医思想有“治未病”之说，主张以预防和提早治疗为关键。这种宝贵的观点似乎呼应了现代医学特别是预防医学的兴起。然而，人们都有这样的经验：健康很难被界定。“病”很难用自己的感官来判断。这容易滋生侥幸，因忽视疾病的早期症状而酿成重疾。同时，在治疗当中，也会存在着各种并发的痛苦和未知的风险。
现在，医学与硬件创新正在创造出各种新型健康数据监测、分析设备，以尽早发现和防范疾病的侵入；并且力求在疾病的治疗过程中，以创新技术最大程度地提高治疗效率、减轻痛苦和降低医疗风险。在这个过程中，极客精神与医学领域完美融合、技术元素与人文关怀交相辉映，从而形成对技术的狂热、对产品至臻的追求，把科技对生命的尊重与呵护铸入到产品之中。与此同时，创新者维护人类健康的努力正在吸引资金的空前涌入。
一、2013年1-9月健康/医疗行业创业投资概况
2013年1-9月，资本实验室共收录健康/医疗行业创投案例455起。其中，披露交易额的案例389起，披露融资总额达58.56亿美元。从健康监测到疾病预防、从药物研制到检测/诊断，从在线问诊到医疗数据管理，整个行业呈现出全面创新和充满想象力的发展空间。
创投数据清晰显示出当前健康/医疗创业投资的一些典型特征：
1.治疗和康复技术的发展突飞猛进，成为投资案例最多、吸引资金量最大的细分领域；生物技术是医疗行业的重要基础，以此带动的药物研发与制造依旧是创业投资最为活跃的领域之一；检测/诊断技术借助于生物技术、移动互联网、大数据、远程社区等工具，变得越来越强大；借助于移动应用、在线健康平台等新技术，人类健康管理水平已经达到一个前所未有的高度，“治未病”变得更加切实可行。
2.除了医疗行业自身的变革，我们还可以看到：围绕医疗行业，产生了一大批信息化、数据管理、整合营销、整体咨询等优秀的行业解决方案供应商，他们帮助医疗机构变得更聪明，进而为人类提供更高效的健康与医疗服务。
3.目前，软硬件相结合的健康医疗技术和创新产品主要集中在：可穿戴健康监测设备，远程诊疗、手术机器人、辅助康复装置、健康管理应用平台等。这些新的技术和服务将从监测、诊断、治疗、康复、健康促进等各环节改变医疗行业的现有结构。
二、随时随地的健康管理
软硬件创新所带来的智能监测技术和应用的普及，可以帮助人们方便及时的完成健康监测、促进健康生活习惯的养成，并减少因忽视或错过最佳治疗时机造成的疾病恶化。整个医疗产业链因此变得更加智慧、高效，得以向更早期的健康管理与疾病预防前移，社会整体医疗成本也将因此而降低。
1.生命体征测量服(Fit)
生命体征测量服(Fit)由MaximIntegrated、ClearbridgeVitalSigns和OrbitalResearch三家公司合作研发。测量服应用干电极ECG测量和信号处理技术，在衣物中设计了温度传感器、运动传感器、超低功耗微控制器及无线通信单元，集成了三导联心电图(ECG)、体温和运动状态等技术和功能。使用者穿上Fit，可以捕捉生命体征信息并传送到手机上，实现信息的快速处理，健康状况的及时反馈。
2.JawboneUP手环
消费电子产品厂商Jawbone正在销售升级后的2G版UP手环。它主要用于跟踪用户的日常活动、睡眠情况和饮食习惯等数据，从而帮助用户建立健康的生活习惯。Jawbone高级副总TravisBogard将UP手环定义为“功能性珠宝”(functionaljewelry)，可见Jawbone在产品设计时对功能与时尚的同样重视。
3.DMS动态心脏监控
动态心电图(Holter)于1949年在美国诞生。病人随身携带Holter仪器，记录24小时内的心电活动。医生等待病人交回设备后，读取设备记录的信息，查找常规心电图不易发现的心律失常和心肌缺血记录。现在，Holter也有了新的改变。由DMSoftwareInc。(DMS)提供的心电监测系统，通过设在美国的3个动态卫星监控中心随时监控病人心脏问题，每天可以接收处理全美1000多例心脏监控数据。目前，DMS已经在全球其他地区建立了新的卫星监控中心。
4.Withings血压计
Withings公司开发的血压计，通过与IOS系统的连接，可以记录多次血压监控数据，并通过App进行整理分析，帮助使用者做出合理的康复计划和健康指标追踪。
5.贝护佳远程无线胎儿监护仪
“贝护佳”远程无线胎儿监护仪，让孕妇足不出户即可完成产检项目。这种监护仪通过监测模块检测宫缩、胎动、胎心率三项指标，利用无线模块把数据提交云服务器。产检医生可随时查看孕妇和胎儿监测数据，并通过App应用给出评价和医嘱。利用监护仪完成产检和看到结果，一般只需要30分钟，省去了去医院的舟车劳顿。
6.Sproutling开发的新生儿健康监测腕带
初创公司Sproutling设计开发了一款新生儿腕带监测装置。这个装置有别于一般的婴儿体温采集应用。它更多的是通过大量记录婴儿所处环境和行动数据，建立健康数据库，通过持续的数据跟踪来帮助父母增加育儿经验，为新生儿提供更好的呵护。这家还处在孵化期的公司，刚刚获得260万美元加速资金。Sproutling计划在未来设计开发4至5种适合10岁以下各年龄段孩子们使用的可穿戴设备，伴随他们安全、健康地度过童年时光。
三、新型诊断和治疗技术
硬件创新正在改变传统的诊断和治疗技术。一方面，医生可以通过科技手段，提前掌握病人的体征、病理数据，利用大数据支持做出治疗决策；另一方面，在治疗过程中通过新技术的采用，患者将经受更少的痛苦，获得更高的治愈率。
1.CRIM实验室微型摄像机器人
由意大利圣安娜高等学校的CRIM实验室开发的微型机器人，利用有弹性的“腿”爬进患者的消化道替代传统的内窥镜检查，用于检查食管、胃和十二指肠内部的损伤或溃疡情况。
2.ARES机器人
ARES手术机器人(可重构装配腔内手术系统)，在手术前将其分解后由患者吞服，或由医生通过小创口一块块插入体内。当到达手术位置后，它们会在人体内自行组装成一个较大型的手术工具进行手术。这样，外科医生在小切口或根本不用切口的情况下完成手术操作。
3.Probot
Probot机器人可以帮助外科医生准确地切除肥大的前列腺，而把对患者造成的伤痛降至最低。外科医生只需指定要切除的部分，无需进一步干预，Probot机器人自动将其切除。
4.可服食电子药丸
卡内基·梅隆大学教授斯托弗·贝廷格和杰伊·惠特克研发的电子药丸由钠电池驱动，可用于侦测病人体征、刺激受损组织、监控慢性疾病，以及某些癌症治疗中的靶向给药，并且最终能被人体消化吸收。今年4月，由杰伊·惠特克创办的钠电池公司-阿奎恩能量公司(AquionEnergy)获得比尔·盖茨领投的3500万美元D轮融资。该公司累计融资已达6500万美元。从这个案例可以看出，跨学科、跨产业合作在医学领域形成的重要突破。
四、身体机能康复、替代与扩展
1.神经冲动控制带有触觉的机械手臂
带有触觉反馈的机械手臂，由20个微型马达驱动，可以精确地模拟出人类肢体动作。使用者就像控制自己的躯体一样，通过自身神经冲动来控制它。这种机械手臂中还安装有触觉传感器，可以记录和反馈它所获得的触感，能够让使用它的病人重新获得触觉感知。
2.由思想操控的机械手臂
据报道称，美国麻省综合医院在2012年为一名瘫痪的妇女成功安装了一个可由思想直接操控的机械臂。这项成果可以为开发高效的人脑控制仿生假肢提供帮助。仿生假肢通过电极与头骨相连，为使用者带来接近真正肢体的实际感受。
3.仿真腿部肌肉弹性的电动义肢
新型电动义肢在足踝中安装了由电动马达驱动的弹簧，运动时佩戴它能像真的腿部肌肉一样弹起，不但省力，而且减轻了关节负担。经测试，这款电动义肢所带来的感觉，与肌肉给予的力量反馈很相似。亚利桑那州立大学的工程学教授、设计师汤姆·舒格希望通过这项技术，帮助截肢者找回受伤前的身体机能。
4.帮助伤残军人重掌平衡的电动义肢
格雷格·加德森在伊拉克因伤失去了双腿。目前他正试用一款专为伤残军人定制的电动假肢。通过锻炼和磨合，这副电脑控制的PowerKnees假肢，开始与加德森的身体默契配合，使他逐渐重新掌握了平衡。
5.混合助力肢体HAL
Cyberdyne公司研制的混合助力肢体HAL，自重21kg，可以自我支撑，自带锂电。使用者不会感到沉重，还能增加40kg负重能力。它可以将使用者发出的肢体运动神经电信号，转化为运动指令运转，帮助失去运动能力的人恢复运动功能。该设备已投入生产。
6.机器服装RaytheonSarcos
美国军方正在测试雷神公司研制的可穿戴机器服装RaytheonSarcos。士兵穿戴后可显著增加体力和耐力。美国国防部正在测试多个公司研发的类似产品，以增强士兵的负重和行军能力，或是用于对伤员提供体外支撑，获得战场生存。
7.Exosuit机械护甲
Exosuit机械护甲是一种轻型的机械外骨骼，由哈佛大学的科学家为美国军方设计。Exosuit由特殊织物制作，轻便易穿戴，只有7.5Kg重，可以为使用者提供负重支撑和运动辅助。设计者希望这个机器护甲最终能与真实的衣服相结合，变成人体的第二套皮肤。
8.人造器官与移植
除了体外机能辅助设备，硬件创新在人造器官方面也获得了极大突破。例如人造骨骼、人造脏器、人造血液等，特别是3D打印技术制造的人骨，已经用于移植手术。有消息称，科学家正在试验用3D打印技术制造和培育包括心脏、肾脏、皮肤组织、血管、神经系统等所有可能被制造的人体器官。当然，这些技术还有待于在克服排异、生理维护等方面做进一步的探索和研究。
9.人造血液用于战场伤病救治
美国生物技术公司Arteriocyte通过基因工程，利用脐带造血细胞制造出新型人造血液，被称之为“血液嫁接”。这种技术还利用到机器模拟骨髓造血机制。该项目由五角大楼下属研究机构——国防高级研究计划局(DARPA)于2008年发起，用于美军士兵的战场救治。
五、透视医疗领域硬件创新的未来
1.硬件创新与移动医疗的结合催生出新的市场
硬件创新技术和移动互联网相结合，正在催生更广阔的移动医疗市场。GSM协会于2012年2月发布的报告预测，移动医疗市场到2017年的营收将达230亿美元。GSM协会认为，为了促成这一机遇，政府、监管部门和医疗保健服务商，需要与移动运营商、设备厂商、内容和应用供应商广泛合作，为新的移动医疗服务的推出和采用提供支持。另据BrookingsInstitution(布鲁金斯学会)报告，未来25年，移动医疗可以为美国节省1970亿美元医疗支出，这些被节约的资金将大部分来自于慢性疾病治疗技术的提高，以及医疗创新对疾病治愈与康复效果的提高。
2.构筑全面的人类健康屏障
医疗领域的软硬件创新将打破个体和功能上的局限，构成全面的体系覆盖，在健康监测与维护、心理支持、生育保障、医学鉴定、疾病治疗和康复等方面构筑起坚实的支撑。
在建立这个体系的过程中，医疗资源将以新的方式被调配与整合，使生活在地球每一个角落，特别是欠发达和贫困地区的人们，都能够平等地享受到医疗和健康服务。同时，这也将为全球科技企业、风险资本和慈善事业创造更多的机遇和空间。
3.为了更广泛人群的健康而努力
随着医疗资源向更广阔的人群覆盖，对群体健康的分析和应用将凸现价值。社区、城市、农村都可以更好地利用群体健康数据，用来预测、预防和扑灭流行性疾病；或是绘制健康地图、图谱，为居民健康管理作出辅导和规划，以达到使有限的医疗资源效能最大化的目标。
当然，更大范围的人群生命数据的应用，也可以用于客观评价气候变化、地球物理运动、空气质量，以及食品、微生物、情感和社会因素对人群健康产生的影响，从而为改善自然环境、社会环境等提供参考，并帮助提高我们的生存质量。在此过程中，高效的政府管理和公共服务体系的建设将发挥越来越重要的作用。
